NANOMUNDO

Nanomundo: la importancia de lo pequeño
Imagen: James Hedberg

"La mujer, cuanto más pequeña más hermosa" dice el poeta castellano Juan Ruiz, mejor conocido como Arcipreste de Hita, en su libro del Buen Amor, de mediados del siglo XV. Esta aseveración es un asunto del gusto del poeta y de la época. En nuestros días las modelos, consideradas ejemplos de belleza femenina, suelen ser muy altas.Sin embargo, en ciencia la importancia de lo pequeño es mucho más que una simple cuestión de gustos.

En diciembre de 1959 el famoso físico y premio Nobel Richard Feynman impartió una conferencia a la American Physical Society que resultó profética. El nombre de su intervención era "Hay mucho espacio allá abajo" (There is plenty room at the bottom) y abordaba el tema de la manipulación de lascosas a escala muy pequeña. Feynman señalaba que no hay nada en las leyes de la física que impida construir estructuras colocando átomo por átomo, en una forma específica. La analogía de este proceso está dada en la naturaleza; todos los seres vivos se construyen "átomo por átomo" siguiendo las instrucciones del ADN correspondiente. "La biología —dijo entonces Feynman— no es simplemente escribirinformación; es hacer algo con ella. Un sistema biológico puede ser extremadamente pequeño. Muchas de estas células son muy chiquitas, pero están muy activas; fabrican diversas sustancias, andan por ahí, se contonean, y hacen toda clase de cosas maravillosas, todo en una escala muy pequeña. Además almacenan información. Consideren la posibilidad de que también nosotros podamos construir una cosa muypequeña y que ésta haga lo que queramos, que podamos fabricar un objeto que maniobre en ese nivel
Feynman enfatizó que las estructuras pequeñas deben presentar propiedades y fenómenos muy diferentes a los cotidianos, porque no hay que olvidar que todo lo que sucede en el mundo de lo pequeño pertenece al reino de la mecánica cuántica (véase recuadro); en ese mundo nuestra intuición y experienciade lo macroscópico no funcionan
Para ilustrar lo que significaría un cambio de escala, en su conferencia Feynman planteó como ejemplo lo que sería escribir toda la Enciclopedia Británica (24 tomos) en la cabeza de un alfiler. Para hacerlo habría que reducir la escritura 25 000 veces, es decir, llegar al tamaño de unos 32 átomos. Además, tendríamos que ser capaces de leer esas letras de 1/25 000del tamaño que tienen ahora
Pasaron muchos años sin que los planteamientos de Feynman fueran realidades. Para poder escribir y leer letras del tamaño que este científico propuso, faltaba desarrollar una tecnología nueva: microscopios con una enorme capacidad de amplificación (véase recuadro) que detectaran átomos y además pudieran manipular esos átomos

Unos 15 años después de la plática deFeynman, el científico japonés Norio Taniguchi introdujo el término "nanotecnología". Recordemos que la tecnología es la actividad humana que genera herramientas o procesos a través de transformar los conocimientos científicos en aplicaciones para el desarrollo económico de una sociedad. En cuanto a "nano", es sinónimo de enano y viene del latín nanus, que significa pequeñez excesiva. Nano aparececomo prefijo en las unidades métricas para referirse a la milmillonésima parte de la unidad respectiva (milésima parte de un millonésimo, 10-9). Un átomo mide la décima parte de un nanómetro y para que tengamos una idea de lo que esto significa, pensemos en las siguientes analogías: si un átomo fuera del tamaño de una pequeña canica, una molécula compleja sería como del tamaño de uno de nuestrospuños. Los átomos son 10 000 veces más pequeños que una bacteria, y una bacteria es 10 000 veces más pequeña que un mosquito. Así, "nanotecnología" hace referencia al trabajo que se realiza en el rango de 0.1 a 100 nanómetros (un pelo humano tiene 10 000 nanómetros de ancho).

Las células son muy chiquitas, pero están muy activas; fabrican diversas sustancias, andan por ahí, se contonean, y hacen...